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基于耦合方法的公路简支梁桥车桥耦合振动
| 论文题名： | 基于耦合方法的公路简支梁桥车桥耦合振动 |
| 关键词： | 高速公路简支梁桥;车桥耦合振动;耦合方法;行车序列;冲击系数 |
| 摘要： | 简支梁桥是中国高速公路中应用最为广泛的一种桥型。这类桥梁具有重量轻、自振频率高的特点，在重载、高速车辆下容易导致车桥之间较大的动力相互作用。这一作用不仅会影响桥梁的承载能力，还会影响车辆行使的舒适程度。因此本文着重研究了高速公路简支梁桥的车桥耦合振动，对车桥耦合振动的研究方法、影响因素等等作了进一步的讨论与分析，并通过算例给出了高速公路简直梁桥冲击系数的参考值。主要工作与结果如下。 (1)介绍了本文的研究背景及研究意义，并对基于耦合以及基于迭代的两类车桥耦合振动问题的研究方法进行了回顾。 (2)考虑多种车辆模型，采用耦合方法推导及建立了车桥耦合振动的微分方程，并采用模态叠加法缩减了此微分方程的自由度，在车桥耦合振动的分析中引入了路面不平顺以更加充分的模拟实际情况，并采取基于时程的数值方法求解了车桥耦合振动微分方程。运用FORTRAN独立编写了车桥耦合振动的建模以及求解程序。 (3)研究了一跨度40m的简支梁桥的车桥耦合振动，并与已有文献的结果进行了对比验证了分析程序的准确性。在此基础上对车辆模型、行车速度、地面粗糙度等影响参数进行了分析，得到了不同工况下的冲击系数，并与规范值进行了比较。结果表明：(a)半车模型和四分之一车模型两种车辆模型对车桥系统响应的影响很微小；(b)车辆的行驶速度会影响桥梁的响应，存在一个临界车速使得桥梁的响应达到最大值；(c)路面不平顺会影响车桥系统的响应，此响应随着路面等级的提高而减弱。 (4)研究了不同行车序列对于桥梁响应的影响，结果表明(a)分析了行车间距与桥梁跨径的比值对于桥梁响应的影响，桥梁的响应最初随着此比值的增大而减小，并在此比值达到一定值后停止变化。(b)桥梁的动力响应会开始随着车辆 序列中车数的增加而增加，而后则达到一个临界状态稳定下来。 |
| 作者： | 肖遥 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 陈政清;华旭刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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